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Theorem fzsplit3 24107
Description: Split a finite interval of integers into two parts. (Contributed by Thierry Arnoux, 2-May-2017.)
Assertion
Ref Expression
fzsplit3  |-  ( K  e.  ( M ... N )  ->  ( M ... N )  =  ( ( M ... ( K  -  1
) )  u.  ( K ... N ) ) )

Proof of Theorem fzsplit3
Dummy variable  x is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elfzelz 11019 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  ( M ... N )  ->  x  e.  ZZ )
21zred 10335 . . . . . 6  |-  ( x  e.  ( M ... N )  ->  x  e.  RR )
3 elfzelz 11019 . . . . . . . 8  |-  ( K  e.  ( M ... N )  ->  K  e.  ZZ )
43zred 10335 . . . . . . 7  |-  ( K  e.  ( M ... N )  ->  K  e.  RR )
5 1re 9050 . . . . . . . 8  |-  1  e.  RR
65a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( K  e.  ( M ... N )  ->  1  e.  RR )
74, 6resubcld 9425 . . . . . 6  |-  ( K  e.  ( M ... N )  ->  ( K  -  1 )  e.  RR )
8 lelttric 9140 . . . . . 6  |-  ( ( x  e.  RR  /\  ( K  -  1
)  e.  RR )  ->  ( x  <_ 
( K  -  1 )  \/  ( K  -  1 )  < 
x ) )
92, 7, 8syl2anr 465 . . . . 5  |-  ( ( K  e.  ( M ... N )  /\  x  e.  ( M ... N ) )  -> 
( x  <_  ( K  -  1 )  \/  ( K  - 
1 )  <  x
) )
10 elfzuz 11015 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  ( M ... N )  ->  x  e.  ( ZZ>= `  M )
)
11 1z 10271 . . . . . . . . 9  |-  1  e.  ZZ
1211a1i 11 . . . . . . . 8  |-  ( K  e.  ( M ... N )  ->  1  e.  ZZ )
133, 12zsubcld 10340 . . . . . . 7  |-  ( K  e.  ( M ... N )  ->  ( K  -  1 )  e.  ZZ )
14 elfz5 11011 . . . . . . 7  |-  ( ( x  e.  ( ZZ>= `  M )  /\  ( K  -  1 )  e.  ZZ )  -> 
( x  e.  ( M ... ( K  -  1 ) )  <-> 
x  <_  ( K  -  1 ) ) )
1510, 13, 14syl2anr 465 . . . . . 6  |-  ( ( K  e.  ( M ... N )  /\  x  e.  ( M ... N ) )  -> 
( x  e.  ( M ... ( K  -  1 ) )  <-> 
x  <_  ( K  -  1 ) ) )
16 elfzuz3 11016 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  ( M ... N )  ->  N  e.  ( ZZ>= `  x )
)
1716adantl 453 . . . . . . . 8  |-  ( ( K  e.  ( M ... N )  /\  x  e.  ( M ... N ) )  ->  N  e.  ( ZZ>= `  x ) )
18 elfzuzb 11013 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  ( K ... N )  <->  ( x  e.  ( ZZ>= `  K )  /\  N  e.  ( ZZ>=
`  x ) ) )
1918rbaib 874 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  x
)  ->  ( x  e.  ( K ... N
)  <->  x  e.  ( ZZ>=
`  K ) ) )
2017, 19syl 16 . . . . . . 7  |-  ( ( K  e.  ( M ... N )  /\  x  e.  ( M ... N ) )  -> 
( x  e.  ( K ... N )  <-> 
x  e.  ( ZZ>= `  K ) ) )
21 eluz 10459 . . . . . . . 8  |-  ( ( K  e.  ZZ  /\  x  e.  ZZ )  ->  ( x  e.  (
ZZ>= `  K )  <->  K  <_  x ) )
223, 1, 21syl2an 464 . . . . . . 7  |-  ( ( K  e.  ( M ... N )  /\  x  e.  ( M ... N ) )  -> 
( x  e.  (
ZZ>= `  K )  <->  K  <_  x ) )
23 zlem1lt 10287 . . . . . . . 8  |-  ( ( K  e.  ZZ  /\  x  e.  ZZ )  ->  ( K  <_  x  <->  ( K  -  1 )  <  x ) )
243, 1, 23syl2an 464 . . . . . . 7  |-  ( ( K  e.  ( M ... N )  /\  x  e.  ( M ... N ) )  -> 
( K  <_  x  <->  ( K  -  1 )  <  x ) )
2520, 22, 243bitrd 271 . . . . . 6  |-  ( ( K  e.  ( M ... N )  /\  x  e.  ( M ... N ) )  -> 
( x  e.  ( K ... N )  <-> 
( K  -  1 )  <  x ) )
2615, 25orbi12d 691 . . . . 5  |-  ( ( K  e.  ( M ... N )  /\  x  e.  ( M ... N ) )  -> 
( ( x  e.  ( M ... ( K  -  1 ) )  \/  x  e.  ( K ... N
) )  <->  ( x  <_  ( K  -  1 )  \/  ( K  -  1 )  < 
x ) ) )
279, 26mpbird 224 . . . 4  |-  ( ( K  e.  ( M ... N )  /\  x  e.  ( M ... N ) )  -> 
( x  e.  ( M ... ( K  -  1 ) )  \/  x  e.  ( K ... N ) ) )
28 elfzuz 11015 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  ( M ... ( K  -  1
) )  ->  x  e.  ( ZZ>= `  M )
)
2928adantl 453 . . . . . 6  |-  ( ( K  e.  ( M ... N )  /\  x  e.  ( M ... ( K  -  1 ) ) )  ->  x  e.  ( ZZ>= `  M ) )
30 elfzuz3 11016 . . . . . . . 8  |-  ( K  e.  ( M ... N )  ->  N  e.  ( ZZ>= `  K )
)
3130adantr 452 . . . . . . 7  |-  ( ( K  e.  ( M ... N )  /\  x  e.  ( M ... ( K  -  1 ) ) )  ->  N  e.  ( ZZ>= `  K ) )
32 elfzuz3 11016 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  ( M ... ( K  -  1
) )  ->  ( K  -  1 )  e.  ( ZZ>= `  x
) )
3332adantl 453 . . . . . . . . 9  |-  ( ( K  e.  ( M ... N )  /\  x  e.  ( M ... ( K  -  1 ) ) )  -> 
( K  -  1 )  e.  ( ZZ>= `  x ) )
34 peano2uz 10490 . . . . . . . . 9  |-  ( ( K  -  1 )  e.  ( ZZ>= `  x
)  ->  ( ( K  -  1 )  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  x )
)
3533, 34syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( ( K  e.  ( M ... N )  /\  x  e.  ( M ... ( K  -  1 ) ) )  -> 
( ( K  - 
1 )  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  x ) )
364recnd 9074 . . . . . . . . . . 11  |-  ( K  e.  ( M ... N )  ->  K  e.  CC )
376recnd 9074 . . . . . . . . . . 11  |-  ( K  e.  ( M ... N )  ->  1  e.  CC )
3836, 37npcand 9375 . . . . . . . . . 10  |-  ( K  e.  ( M ... N )  ->  (
( K  -  1 )  +  1 )  =  K )
3938eleq1d 2474 . . . . . . . . 9  |-  ( K  e.  ( M ... N )  ->  (
( ( K  - 
1 )  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  x )  <->  K  e.  ( ZZ>= `  x )
) )
4039adantr 452 . . . . . . . 8  |-  ( ( K  e.  ( M ... N )  /\  x  e.  ( M ... ( K  -  1 ) ) )  -> 
( ( ( K  -  1 )  +  1 )  e.  (
ZZ>= `  x )  <->  K  e.  ( ZZ>= `  x )
) )
4135, 40mpbid 202 . . . . . . 7  |-  ( ( K  e.  ( M ... N )  /\  x  e.  ( M ... ( K  -  1 ) ) )  ->  K  e.  ( ZZ>= `  x ) )
42 uztrn 10462 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= `  K )  /\  K  e.  ( ZZ>= `  x )
)  ->  N  e.  ( ZZ>= `  x )
)
4331, 41, 42syl2anc 643 . . . . . 6  |-  ( ( K  e.  ( M ... N )  /\  x  e.  ( M ... ( K  -  1 ) ) )  ->  N  e.  ( ZZ>= `  x ) )
44 elfzuzb 11013 . . . . . 6  |-  ( x  e.  ( M ... N )  <->  ( x  e.  ( ZZ>= `  M )  /\  N  e.  ( ZZ>=
`  x ) ) )
4529, 43, 44sylanbrc 646 . . . . 5  |-  ( ( K  e.  ( M ... N )  /\  x  e.  ( M ... ( K  -  1 ) ) )  ->  x  e.  ( M ... N ) )
46 elfzuz 11015 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  ( K ... N )  ->  x  e.  ( ZZ>= `  K )
)
47 elfzuz 11015 . . . . . . 7  |-  ( K  e.  ( M ... N )  ->  K  e.  ( ZZ>= `  M )
)
48 uztrn 10462 . . . . . . 7  |-  ( ( x  e.  ( ZZ>= `  K )  /\  K  e.  ( ZZ>= `  M )
)  ->  x  e.  ( ZZ>= `  M )
)
4946, 47, 48syl2anr 465 . . . . . 6  |-  ( ( K  e.  ( M ... N )  /\  x  e.  ( K ... N ) )  ->  x  e.  ( ZZ>= `  M ) )
50 elfzuz3 11016 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  ( K ... N )  ->  N  e.  ( ZZ>= `  x )
)
5150adantl 453 . . . . . 6  |-  ( ( K  e.  ( M ... N )  /\  x  e.  ( K ... N ) )  ->  N  e.  ( ZZ>= `  x ) )
5249, 51, 44sylanbrc 646 . . . . 5  |-  ( ( K  e.  ( M ... N )  /\  x  e.  ( K ... N ) )  ->  x  e.  ( M ... N ) )
5345, 52jaodan 761 . . . 4  |-  ( ( K  e.  ( M ... N )  /\  ( x  e.  ( M ... ( K  - 
1 ) )  \/  x  e.  ( K ... N ) ) )  ->  x  e.  ( M ... N ) )
5427, 53impbida 806 . . 3  |-  ( K  e.  ( M ... N )  ->  (
x  e.  ( M ... N )  <->  ( x  e.  ( M ... ( K  -  1 ) )  \/  x  e.  ( K ... N
) ) ) )
55 elun 3452 . . 3  |-  ( x  e.  ( ( M ... ( K  - 
1 ) )  u.  ( K ... N
) )  <->  ( x  e.  ( M ... ( K  -  1 ) )  \/  x  e.  ( K ... N
) ) )
5654, 55syl6bbr 255 . 2  |-  ( K  e.  ( M ... N )  ->  (
x  e.  ( M ... N )  <->  x  e.  ( ( M ... ( K  -  1
) )  u.  ( K ... N ) ) ) )
5756eqrdv 2406 1  |-  ( K  e.  ( M ... N )  ->  ( M ... N )  =  ( ( M ... ( K  -  1
) )  u.  ( K ... N ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 177    \/ wo 358    /\ wa 359    = wceq 1649    e. wcel 1721    u. cun 3282   class class class wbr 4176   ` cfv 5417  (class class class)co 6044   RRcr 8949   1c1 8951    + caddc 8953    < clt 9080    <_ cle 9081    - cmin 9251   ZZcz 10242   ZZ>=cuz 10448   ...cfz 11003
This theorem is referenced by:  ballotlemfrceq  24743
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1552  ax-5 1563  ax-17 1623  ax-9 1662  ax-8 1683  ax-13 1723  ax-14 1725  ax-6 1740  ax-7 1745  ax-11 1757  ax-12 1946  ax-ext 2389  ax-sep 4294  ax-nul 4302  ax-pow 4341  ax-pr 4367  ax-un 4664  ax-cnex 9006  ax-resscn 9007  ax-1cn 9008  ax-icn 9009  ax-addcl 9010  ax-addrcl 9011  ax-mulcl 9012  ax-mulrcl 9013  ax-mulcom 9014  ax-addass 9015  ax-mulass 9016  ax-distr 9017  ax-i2m1 9018  ax-1ne0 9019  ax-1rid 9020  ax-rnegex 9021  ax-rrecex 9022  ax-cnre 9023  ax-pre-lttri 9024  ax-pre-lttrn 9025  ax-pre-ltadd 9026  ax-pre-mulgt0 9027
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1325  df-ex 1548  df-nf 1551  df-sb 1656  df-eu 2262  df-mo 2263  df-clab 2395  df-cleq 2401  df-clel 2404  df-nfc 2533  df-ne 2573  df-nel 2574  df-ral 2675  df-rex 2676  df-reu 2677  df-rab 2679  df-v 2922  df-sbc 3126  df-csb 3216  df-dif 3287  df-un 3289  df-in 3291  df-ss 3298  df-pss 3300  df-nul 3593  df-if 3704  df-pw 3765  df-sn 3784  df-pr 3785  df-tp 3786  df-op 3787  df-uni 3980  df-iun 4059  df-br 4177  df-opab 4231  df-mpt 4232  df-tr 4267  df-eprel 4458  df-id 4462  df-po 4467  df-so 4468  df-fr 4505  df-we 4507  df-ord 4548  df-on 4549  df-lim 4550  df-suc 4551  df-om 4809  df-xp 4847  df-rel 4848  df-cnv 4849  df-co 4850  df-dm 4851  df-rn 4852  df-res 4853  df-ima 4854  df-iota 5381  df-fun 5419  df-fn 5420  df-f 5421  df-f1 5422  df-fo 5423  df-f1o 5424  df-fv 5425  df-ov 6047  df-oprab 6048  df-mpt2 6049  df-1st 6312  df-2nd 6313  df-riota 6512  df-recs 6596  df-rdg 6631  df-er 6868  df-en 7073  df-dom 7074  df-sdom 7075  df-pnf 9082  df-mnf 9083  df-xr 9084  df-ltxr 9085  df-le 9086  df-sub 9253  df-neg 9254  df-nn 9961  df-n0 10182  df-z 10243  df-uz 10449  df-fz 11004
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